CN110030140B

CN110030140B - 一种水力发电装置

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Publication number: CN110030140B
Application number: CN201910345280.2A
Authority: CN
Inventors: 雷永泉; 胡霞瑛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2039-04-26
Also published as: CN110030140A

Abstract

本发明公开了一种水力发电装置，包括支撑机构，所述支撑机构上设置安装有发电机构，发电机构包括发电机，所述发电机上设置安装有垂直向下伸出的转轴，所述转轴的下端设置安装有垂直轴叶轮机，支撑机构上设置安装有调节机构，所述调节机构包括承重杆、调节螺杆和滑动座，所述承重杆滑动设置安装在支撑机构上，所述调节螺杆通过螺纹配合安装在承重杆上。本发明是一种结构简单，安全性高，可根据河流水位调节叶轮机高度，能量利用率高的水力发电装置。

Description

一种水力发电装置

技术领域

本发明涉及水力发电技术领域，具体为一种水力发电装置。

背景技术

水力发电系利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。随着地球环境的日益恶化，化石能源的逐渐消耗，能源的重心开始逐渐倾向电能，然而水力发电作为一种清洁无污染，可再生的能源被大力倡导。目前，已有的水力发电多为大型的水力发电工程，未能将众多的小型河流中的水力资源利用起来。目前，已有的少量适合小型河流使用的水力发电装置，大多存在，河流改造工程量大，发电设备安装不便，发电设备安全防护性差，以及叶轮机无法根据水位变化进行深度调节的弊端。所以，亟需一种新型的水力发电装置解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水力发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水力发电装置，包括支撑机构，所述支撑机构上设置安装有发电机构，发电机构包括发电机，所述发电机上设置安装有垂直向下伸出的转轴，所述转轴的下端设置安装有垂直轴叶轮机，支撑机构上设置安装有调节机构，所述调节机构包括承重杆、调节螺杆和滑动座，所述承重杆滑动设置安装在支撑机构上，所述调节螺杆通过螺纹配合安装在承重杆上，调节螺杆的上端设置有转盘，调节螺杆的下端通过回转支撑座转动连接在滑动座上，所述滑动座滑动安装在支撑机构上，左右两侧的滑动座之间固定连接有安装板，所述发电机构固定安装在安装板上。

优选的，所述支撑机构包括一组支撑板，所述支撑板固定安装在侧壁上，支撑板背向侧壁的一面设置有上安装槽和下安装槽，所述承重杆的两端卡接在上安装槽中，所述滑动座滑动安装在下安装槽中，左侧的侧壁上设置有挡水壁，所述挡水壁上设置有半圆形的放置腔，所述垂直轴叶轮机的左半侧放置在放置腔中。

优选的，所述上安装槽和下安装槽中设置有T型槽，所述承重杆的两端设置有T型轨，所述滑动座面向侧壁的一侧端面上也设置有T型轨，所述T型轨与T型槽滑动配合安装。

优选的，左右两侧的支撑杆的下端之间固定连接有连接杆，前后两侧的支撑杆之间固定连接有纵连接杆，左右两侧的纵连接杆之间固定连接有连接板。

优选的，所述转轴的下端设置安装有齿轴箱，所述齿轴箱上设置安装有水平轴叶轮机。

优选的，所述安装板上设置安装有防洪机构，所述防洪机构，包括一组漂浮箱，所述漂浮箱固定安装在安装板的下端面上,所述漂浮箱为空心密封箱体，所述箱体的外表面涂覆有防护漆。

优选的，所述垂直轴叶轮机的叶片上固定连接有固定环。

优选的，所述调节螺杆的上端设置安装有一对链轮，相邻的调节螺杆上的链轮之间通过链条传动连接。

优选的，所述调节螺杆与滑动座之间设置安装有辅助调节机构，所述辅助调节机构包括电机、主动齿轮和从动齿轮，所述滑动座上固定连接有底座板，所述电机固定安装在底座板上，所述主动齿轮设置安装在电机的输出轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合安装。

优选的，所述侧壁上设置安装有液位传感器，所述液位传感器通过电路与控制器相连，所述控制器与电机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，通过调节机构可实现对垂直轴叶轮机高度的调节，从而更好的适应河流水位，它在提高发电机构的使用效率的同时具有防洪的作用；防洪机构起到应急防洪的作用，由于承重杆和滑动座滑动安装在支撑板上，当河流突发洪水，水位高涨超过设定的警戒水位，而抢修人员无法及时赶到时，漂浮箱在水的浮力作用下，托起安装板以及安装在安装板上的发电机构。发电机构可以采用的是水平轴叶轮机，水平轴叶轮机上的转轴通过齿轴箱传递扭矩，将转动传递到转轴上，水平轴叶轮机适合小型河流中使用，能量转化效率高。电机通过齿轮传动带动调节螺杆转动，控制发电机构升降，节省人力，适合远程控制，步进电机利于精确控制升降高度。本发明是一种结构简单，安全性高，可根据河流水位调节叶轮机高度，能量利用率高的水力发电装置。

附图说明

图1为实施例1中一种水力发电装置的结构示意图；

图2为图1中A处的截面图；

图3为实施例1中一种水力发电装置中T型轨与T型槽的结构示意图；

图4为实施例1中的侧壁和垂直轴叶轮机的结构示意图；

图5为实施例2中一种水力发电装置的结构示意图；

图6为实施例3中辅助调节机构的结构示意图。

图中：1-支撑机构，2-发电机构，3-支撑板，4-连接杆，5-连接板，6-连接杆，7-上安装槽，8-承重杆，9-下安装槽，10-滑动座，11-调节螺杆，12-转盘，13-安装板，14-漂浮箱，15-发电机，16-转轴，17-垂直轴叶轮机，18-齿轴箱，19-水平轴叶轮机，20-侧壁，21-辅助调节机构，22-底座板，23-电机，24-主动齿轮，25-从动齿轮，26-T型槽，27-T型轨，28-调节机构，29-防洪机构，30-挡水壁，31-液位传感器，32-回转支撑座，33-链轮，34-链条，35-固定环。

具体实施方式

下面参照附图对本发明做进一步描述。

实施例1

请参阅图1～4，一种水力发电装置，包括支撑机构1，所述支撑机构1上设置安装有发电机构2，发电机构2包括发电机15，所述发电机15上设置安装有垂直向下伸出的转轴16，所述转轴16的下端设置安装有垂直轴叶轮机17，支撑机构1上设置安装有调节机构28，所述调节机构28包括承重杆8、调节螺杆11和滑动座10，所述承重杆8滑动设置安装在支撑机构1上，所述调节螺杆11通过螺纹配合安装在承重杆8上，调节螺杆11的上端设置有转盘12，调节螺杆11的下端通过回转支撑座32转动连接在滑动座10上，所述滑动座10滑动安装在支撑机构1上，左右两侧的滑动座10之间固定连接有安装板13，所述发电机构2固定安装在安装板13上。

进一步地，所述支撑机构1包括一组支撑板3，所述支撑板3固定安装在侧壁20上，支撑板3背向侧壁20的一面设置有上安装槽7和下安装槽9，所述承重杆8的两端卡接在上安装槽7中，所述滑动座10滑动安装在下安装槽9中，左侧的侧壁20上设置有挡水壁30，所述挡水壁30上设置有半圆形的放置腔，所述垂直轴叶轮机17的左半侧放置在放置腔中。

进一步地，所述上安装槽7和下安装槽9中设置有T型槽26，所述承重杆8的两端设置有T型轨27，所述滑动座10面向侧壁20的一侧端面上也设置有T型轨27，所述T型轨27与T型槽26滑动配合安装。

进一步地，左右两侧的支撑杆3的下端之间固定连接有连接杆4，前后两侧的支撑杆3之间固定连接有纵连接杆6，左右两侧的纵连接杆6之间固定连接有连接板5。

进一步地，所述安装板13上设置安装有防洪机构29，所述防洪机构29，包括一组漂浮箱14，所述漂浮箱14固定安装在安装板13的下端面上,所述漂浮箱14为空心密封箱体，所述箱体的外表面涂覆有防护漆。

进一步地，所述垂直轴叶轮机17的叶片上固定连接有固定环35。

进一步地，所述调节螺杆11的上端设置安装有一对链轮33，相邻的调节螺杆11上的链轮33之间通过链条34传动连接。

本实施例中，首先在河流中建造混凝土侧壁20，然后将支撑机构1固定安装到侧壁20上，再在支撑机构1上安装发电机构2；通过调节机构28可实现对垂直轴叶轮机17高度的调节，从而更好的适应河流水位，它在提高发电机构2的使用效率的同时具有防洪的作用；转动转盘12带动调节螺杆11转动，调节螺杆11转动时在螺纹驱动作用下实现升降，从而带动滑动座10、安装板13以及安装在安装板13上的发电机构2升降，通过链轮33与链条34的配合实现了四个调节螺杆11的联动，使得安装板13升降时始终保持水平；防洪机构29起到应急防洪的作用，由于承重杆8和滑动座7滑动安装在支撑板3上，当河流突发洪水，水位高涨超过设定的警戒水位，而抢修人员无法及时赶到时，漂浮箱14在水的浮力作用下，托起安装板13以及安装在安装板13上的发电机构2。固定环35可以提高垂直轴叶轮机17的强度和刚度。

实施例2

如图5所示，一种水力发电装置，与实施例1类似，不同之处在于，所述转轴16的下端设置安装有齿轴箱18，所述齿轴箱18上设置安装有水平轴叶轮机19。

本实施例中，发电机构2采用的是水平轴叶轮机19，水平轴叶轮机19上的转轴通过齿轴箱18传递扭矩，将转动传递到转轴16上，水平轴叶轮机19适合小型河流中使用，能量转化效率高。

实施例3

如图6所示，一种水力发电装置，与实施例1和2类似，不同之处在于，

所述调节螺杆11与滑动座10之间设置安装有辅助调节机构21，所述辅助调节机构21包括电机23、主动齿轮24和从动齿轮25，所述滑动座10上固定连接有底座板22，所述电机23固定安装在底座板22上，所述主动齿轮24设置安装在电机23的输出轴上，主动齿轮24与从动齿轮25啮合安装。

进一步地，所述侧壁20上设置安装有液位传感器31，所述液位传感器31通过电路与控制器相连，所述控制器与电机23相连。

本实施例中，电机23通过齿轮传动带动调节螺杆11转动，控制发电机构2升降，节省人力，适合远程控制，步进电机利于精确控制升降高度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种水力发电装置，包括支撑机构（1），其特征在于：所述支撑机构（1）上设置安装有发电机构（2），发电机构（2）包括发电机（15），所述发电机（15）上设置安装有垂直向下伸出的转轴（16），所述转轴（16）的下端设置安装有垂直轴叶轮机（17），支撑机构（1）上设置安装有调节机构（28），所述调节机构（28）包括承重杆（8）、调节螺杆（11）和滑动座（10），所述承重杆（8）滑动设置安装在支撑机构（1）上，所述调节螺杆（11）通过螺纹配合安装在承重杆（8）上，调节螺杆（11）的上端设置有转盘（12），调节螺杆（11）的下端通过回转支撑座（32）转动连接在滑动座（10）上，所述滑动座（10）滑动安装在支撑机构（1）上，左右两侧的滑动座（10）之间固定连接有安装板（13），所述发电机构（2）固定安装在安装板（13）上，所述支撑机构（1）包括一组支撑板（3），所述支撑板（3）固定安装在侧壁（20）上，支撑板（3）背向侧壁（20）的一面设置有上安装槽（7）和下安装槽（9），所述承重杆（8）的两端卡接在上安装槽（7）中，所述滑动座（10）滑动安装在下安装槽（9）中，左侧的侧壁（20）上设置有挡水壁（30），所述挡水壁（30）上设置有半圆形的放置腔，所述垂直轴叶轮机（17）的左半侧放置在放置腔中，左右两侧的支撑杆（3）的下端之间固定连接有连接杆（4），前后两侧的支撑杆（3）之间固定连接有纵连接杆（6），左右两侧的纵连接杆（6）之间固定连接有连接板（5），所述转轴（16）的下端设置安装有齿轴箱（18），所述齿轴箱（18）上设置安装有水平轴叶轮机（19），所述安装板（13）上设置安装有防洪机构（29），所述防洪机构（29），包括一组漂浮箱（14），所述漂浮箱（14）固定安装在安装板（13）的下端面上,所述漂浮箱（14）为空心密封箱体，所述箱体的外表面涂覆有防护漆，所述垂直轴叶轮机（17）的叶片上固定连接有固定环（35），所述调节螺杆（11）的上端设置安装有一对链轮（33），相邻的调节螺杆（11）上的链轮（33）之间通过链条（34）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水力发电装置，其特征在于：所述上安装槽（7）和下安装槽（9）中设置有T型槽（26），所述承重杆（8）的两端设置有T型轨（27），所述滑动座（10）面向侧壁（20）的一侧端面上也设置有T型轨（27），所述T型轨（27）与T型槽（26）滑动配合安装。

3.根据权利要求2所述的一种水力发电装置，其特征在于：所述调节螺杆（11）与滑动座（10）之间设置安装有辅助调节机构（21），所述辅助调节机构（21）包括电机（23）、主动齿轮（24）和从动齿轮（25），所述滑动座（10）上固定连接有底座板（22），所述电机（23）固定安装在底座板（22）上，所述主动齿轮（24）设置安装在电机（23）的输出轴上，主动齿轮（24）与从动齿轮（25）啮合安装。

4.根据权利要求3所述的一种水力发电装置，其特征在于：所述侧壁（20）上设置安装有液位传感器（31），所述液位传感器（31）通过电路与控制器相连，所述控制器与电机（23）相连。